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Behavior

एक मॉडल सिस्टम के रूप में ज़ेब्राफिश का उपयोग कर तीन चैंबर च्वाइस व्यवहार कार्य

Published: April 14, 2021 doi: 10.3791/61934
Automatic Translation
1,2, 1,3, 1, 2,4, 1,2
1Department of Biology, American University, 2Center for Behavioral Neuroscience, American University, 3Department of Chemistry, American University, 4Department of Neuroscience, American University

Summary

हम संज्ञानात्मक प्रदर्शन का आकलन करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक व्यवहार कक्ष पेश करते हैं। हम डेटा प्रदान करते हैं कि एक बार अधिग्रहीत होने के बाद, ज़ेब्राफ़िश को 8 सप्ताह बाद कार्य याद है। हम यह भी बताते हैं कि हाइपरग्लाइसेमिक जेब्राफिश ने संज्ञानात्मक प्रदर्शन को बदल दिया है, यह दर्शाता है कि यह प्रतिमान अनुभूति और स्मृति का आकलन करने वाले अध्ययनों पर लागू होता है।

Abstract

न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियां उम्र पर निर्भर, दुर्बल और लाइलाज होती हैं। हाल की रिपोर्टों में भी स्मृति और/या संज्ञानात्मक हानि में परिवर्तन के साथ हाइपरग्लाइसीमिया सहसंबद्ध है । हमने हाइपरग्लाइसेमिक जेब्राफिश के साथ उपयोग के लिए कृंतक के साथ उपयोग किए जाने वाले तीन-कक्ष विकल्प संज्ञानात्मक कार्य को संशोधित और विकसित किया है। परीक्षण कक्ष में एक केंद्रीय रूप से स्थित शुरू कक्ष और दोनों तरफ दो पसंद के डिब्बे होते हैं, जिसमें इनाम के रूप में उपयोग किए जाने वाले शंकुधारी होते हैं। हम डेटा प्रदान करते हैं कि एक बार अधिग्रहीत होने के बाद, ज़ेब्राफ़िश कम से कम 8 सप्ताह बाद कार्य याद रखें। हमारे डेटा से संकेत मिलता है कि ज़ेब्राफिश इस इनाम के लिए मजबूती से प्रतिक्रिया है, और हम उपचार के 4 सप्ताह के बाद हाइपरग्लाइसेमिक मछली में संज्ञानात्मक घाटे की पहचान की है । यह व्यवहार परख अनुभूति और स्मृति से संबंधित अन्य अध्ययनों पर भी लागू हो सकती है।

Introduction

न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियां उम्र पर निर्भर, दुर्बल और लाइलाज होती हैं। इन बीमारियों की व्यापकता बढ़ रही है, जिसके परिणामस्वरूप नई चिकित्सीय रणनीतियों में सुधार और विकास करने की तत्काल आवश्यकता है । प्रत्येक रोग की शुरुआत और प्रस्तुति अद्वितीय है, क्योंकि कुछ भाषा, मोटर और स्वायत्त मस्तिष्क क्षेत्रों को प्रभावित करते हैं, जबकि अन्य सीखने की कमी और स्मृति हानि 1 का कारणबनतेहैं। सबसे विशेष रूप से, संज्ञानात्मक घाटे और/या हानि सभी न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में सबसे प्रचलित जटिलताएं हैं2। इन न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में शामिल अंतर्निहित तंत्रों पर प्रकाश बहाने की उम्मीद में, कई अलग-अलग मॉडल प्रणालियों (ड्रोसोफिला को ड्रोसोफिला से कृंतक और मनुष्य जैसे उच्च-क्रम कशेरुकी के लिए एकल-कोशिकीय जीवों सहित) का उपयोग नियोजित किया गया है; हालांकि, न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों का अधिकांश हिस्सा लाइलाज रहता है।

जीवों में सीखने और स्मृति अत्यधिक संरक्षित प्रक्रियाएं हैं क्योंकि पर्यावरण में निरंतर परिवर्तन के लिए अनुकूलन की आवश्यकता होती है3. अनुभूति और सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी दोनों में हानि कई कृंतक मॉडलों में प्रदर्शित की गई है। विशेष रूप से, अच्छी तरह से स्थापित व्यवहार परख विभिन्न हानि प्रेरित रोगों और विकारों के बाद संज्ञानात्मक परिवर्तनों का आकलन करने के लिए साहचर्य सीखने का उपयोग करता है4। इसके अतिरिक्त, इसके विपरीत भेदभाव उलट संज्ञानात्मक घाटे का आकलन करता है क्योंकि इसमें उच्च क्रम सीखने और स्मृति कार्य शामिल हैं, और उलटना पहले से सीखे गए संघ के अवरोध पर निर्भर करता है। व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तीन-कक्ष विकल्प कार्य केंद्रीय तंत्रिका तंत्र5,6के सीखने और स्मृति मार्गों में संभावित घाटे को स्पष्ट करता है। हाल ही में, इस क्षेत्र में गैर-स्तनधारी मॉडलों को शामिल करने के लिए विस्तार किया गया है, जैसे जेब्राफिश(डैनियो रेरियो),क्योंकि लार्वा से वयस्कों के लिए कई प्रतिमान विकसित किए गए हैं7,8।

ज़ेब्राफ़िश जटिलता और सादगी का संतुलन प्रदान करता है जो व्यवहार तकनीकों के साथ संज्ञानात्मक हानि के आकलन के लिए लाभप्रद है। सबसे पहले, ज़ेब्राफ़िश अपने छोटे आकार और विपुल प्रजनन प्रकृति को देखते हुए उच्च-थ्रूपुट व्यवहार स्क्रीनिंग के लिए उत्तरदायी हैं। दूसरा, जेब्राफिश में एक संरचना, पार्श्व पैलियम होता है, जो स्तनधारी हिप्पोकैम्पस के अनुरूप होता है क्योंकि इसमें समान न्यूरोनल मार्कर और सेल प्रकार7होते हैं। ज़ेब्राफ़िश स्थानिक जानकारी9 को प्राप्त करने और याद करने में भी सक्षम हैं और मनुष्यों की तरह, दैनिक10हैं। इसलिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि जेब्राफिश को बढ़ती आवृत्ति के साथ न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों के मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया जा रहा है। हालांकि, उचित व्यवहार परख के अभाव में संज्ञानात्मक आकलन के लिए जेब्राफिश मॉडल को लागू करना मुश्किल हो गया है। जेब्राफिश-विशिष्ट व्यवहार परख का उपयोग करके प्रकाशित कार्य में साहचर्य अधिगम कार्य11,चिंता व्यवहार12,स्मृति13,वस्तु मान्यता14,और वातानुकूलित स्थान-वरीयता15,16,17, 18,19शामिल हैं । हालांकि जेब्राफिश व्यवहार परख के संबंध में कई घटनाएं हुई हैं, लेकिन कृंतक में संज्ञानात्मक कार्यों के कुछ परीक्षणों के समकक्षों को अभी तक ज़ेब्राफ़िश18के उपयोग के लिए विकसित किया जाना है।

हमारी प्रयोगशाला से पिछले अध्ययनों पर निर्माण, हम मॉडलिंग/एक पुरस्कार के रूप में सामाजिक संपर्क का उपयोग कर कृंतक के साथ इस्तेमाल तीन चैंबर पसंद कार्य के आधार पर जेब्राफिश में एक संज्ञानात्मक कार्य विकसित की है । इसके अतिरिक्त, हम व्यवहार कार्य के साहचर्य सीखने के पहलू पर विस्तार किया और आगे संज्ञानात्मक हानि का आकलन करने के लिए इस व्यवहार कार्य के विकास की उंमीद में विपरीत भेदभाव उलट शामिल किया । इससे हम भेदभाव सीखने के प्रारंभिक अधिग्रहण और उलटफेर चरण में उस सीखने के बाद के अवरोध दोनों की जांच करने में सक्षम हुए । वर्तमान अध्ययन में, हम प्रदर्शित करते हैं कि इस प्रक्रिया ने 4 या 8 सप्ताह के लिए ग्लूकोज विसर्जन के बाद जेब्राफिश में संज्ञानात्मक कामकाज का आकलन करने के लिए एक विश्वसनीय तरीका प्रदान किया।

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Protocol

सभी प्रायोगिक प्रक्रियाओं को अमेरिकन यूनिवर्सिटी (प्रोटोकॉल # 1606, 19-02) में इंस्टीट्यूशनल एनिमल केयर एंड यूज कमेटी (IACUC) द्वारा मंजूरी दी गई थी ।

1. पशु

  1. पशु पालन और रखरखाव
    1. वयस्क जंगली प्रकार के जेब्राफिश(Danio rerio)भ्रूण के रूप में 4-11 महीने की आयु प्राप्त करने और उन्हें घर में पीछे ।
    2. मछली को 14-h प्रकाश पर 28-29 डिग्री सेल्सियस पर एक जलीय रैक प्रणाली में बनाए रखें: 10-एच डार्क फोटोपीरियोड।
    3. मछली को प्रति दिन दो बार वाणिज्यिक गुच्छे और लाइव आर्टेमियाके पूरक के साथ खिलाएं ।
    4. व्यवहार प्रयोगों के लिए इन स्टॉक टैंकों से बेतरतीब ढंग से मछली चुनें।
  2. प्रयोग पूरा होने पर, 2 मिनट के लिए 0.02% ट्राइकेन में विसर्जन करके जानवरों को एनेस्थेटाइज करें या जब तक कि बाद में आणविक और/या न्यूरोकेमिकल विश्लेषण के लिए मोटर समन्वय और कम श्वसन दर की कमी न हो।

2. तीन चैंबर च्वाइस टेस्टिंग चैंबर

नोट: इस व्यवहार तकनीक Ruhl एट अल से संशोधित किया गया था20।

  1. चैंबर निर्माण
    1. व्यवहार कक्ष26-एक 40 एल एक्वेरियम (50 x 30 x30 सेमी 3)को संशोधित करें- एक केंद्रीय या शुरुआती कक्ष (10 x 30 x30 सेमी 3),दो तरफ पसंद कक्षों से अलग (प्रत्येक 20 x 30 x 30 सेमी3, चित्रा 1A)।
    2. तीन कक्षों में टैंक को अलग करने के लिए, मछलीघर सीलेंट के साथ आंतरिक कांच की दीवारों से चिपका एक एल्यूमीनियम "यू के आकार" चैनल का उपयोग कर तीन डिब्बों का निर्माण ।
    3. अपारदर्शी डिवाइडर का निर्माण, 10 सेमी ऊंची, ग्रे पीवीसी शीट से बाहर दोनों तरफ एल्यूमीनियम चैनलों में फिट बैठते हैं। प्रत्येक डिवाइडर को 2 टुकड़ों में से बाहर करें, प्रत्येक आकार में बराबर: एक स्थिर नीचे टुकड़ा स्थायी रूप से टैंक के भीतर घुड़सवार और एक जंगम शीर्ष टुकड़ा जो एल्यूमीनियम पटरियों में ऊपर और नीचे चलता है।
    4. गोंद अतिरिक्त बड़े बांधने की मशीन क्लिप ग्रे पीवीसी शीट के शीर्ष पर संभालती के रूप में कार्य करने के लिए ।
    5. एक स्थायी मार्कर का उपयोग करना, टैंक के बाहर पर पालन ग्रे पीवीसी पाइप के ऊपर 10 सेमी छोटी क्षैतिज लाइनों को आकर्षित करें।
      नोट: यह निशान वह बिंदु है जिस पर शीर्ष ग्रे पीवीसी शीट को दोनों तरफ पहुंच की अनुमति देने के लिए खोला जाएगा।
    6. टैंक के नीचे से ऊपर तक 25 सेमी के स्तर पर टैंक में नियंत्रण (सिस्टम) पानी जोड़ें, या तापमान को 28.5 डिग्री सेल्सियस तक लाने के लिए परीक्षण करने से पहले 24 घंटे के लिए कक्ष के प्रत्येक खंड में ~ 30 एल ग्लास एक्वेरियम हीटर रखें।
      नोट: व्यवहार सत्र की शुरुआत में हीटर निकालें और उपयोग के दो दिनों के बाद एक पूर्ण पानी विनिमय प्रदर्शन करते हैं ।
  2. भेदभाव सेटअप
    1. प्रत्येक भेदभाव कार्य के लिए, व्यक्तिगत रूप से बाहरी पीठ, पक्ष और वेल्क्रो(चित्रा 1बी-डी)का उपयोग करके पसंद कक्षों के नीचे रंगीन महसूस किए गए टुकड़े (बेज, काले या सफेद) रखें।
      नोट: केंद्रीय कक्ष में इसके साथ कोई पृष्ठभूमि रंग नहीं होना चाहिए।
  3. एक पुरस्कार के रूप में, 4 वयस्क जेब्राफिश रखकर विशिष्टताओं (शोल) का एक समूह बनाएं, जो अन्यथा अध्ययन में उपयोग नहीं किया जाएगा, प्रत्येक विकल्प कक्ष(चित्रा 1बी-डी)के सुदूर पीछे के कोने में एक छोटे, स्पष्ट टैंक में।
    नोट: प्रत्येक दिन स्टॉक टैंक से बेतरतीब ढंग से शोल मछली चुनें, प्रत्येक शोल टैंक में प्रयोगात्मक मछली के रूप में कम से कम एक पुरुष और एक ही उम्र और आकार की एक महिला के साथ।

3. व्यवहार कार्य

  1. पर्यनुकूलन
    नोट: व्यवहार कक्ष को अभिनंदन प्रशिक्षण के तीन दिनों के होते हैं; समूह अभिनंदन के दो दिन व्यक्तिगत प्रशिक्षण के एक दिन के बाद ।
  2. समूह अभिनंदन
    1. बेज (तटस्थ) दोनों पसंद डिब्बों के बाहर करने के लिए पृष्ठभूमि महसूस संलग्न है, और पसंद डिब्बों(चित्रा 1B)में से प्रत्येक में एक जीवित शोल टैंक जलमग्न ।
    2. दोनों स्लाइडिंग दरवाजे खुले के साथ कक्ष शुरू केंद्र के लिए पांच-छह ज़ेब्राफिश जोड़ें, और मछली 30 मिनट के लिए स्वतंत्र रूप से घूमने के लिए अनुमति देते हैं ।
      नोट: प्रायोगिक ज़ेब्राफ़िश को अभिनंदन के दौरान या तो पसंद के डिब्बे में पार करने के बाद एक इनाम के रूप में टैंक के माध्यम से इन शोल मछली के साथ बातचीत और मेलजोल करने में सक्षम होना चाहिए। माना जाता है कि जब इसका पूरा शरीर कक्ष में प्रवेश करता है तो एक मछली साइड कक्षों में से एक में प्रवेश करती है।
    3. एक दूसरे दिन (समूह अभिनंदन के 2 दिन) के लिए एक ही प्रयोगात्मक मछली के साथ इस प्रक्रिया को दोहराएं।
      नोट: मछली के एक ही समूह मत रखो ।
  3. व्यक्तिगत अभिनंदन
    1. चैंबर सेटअप: बेज (तटस्थ) दोनों पसंद डिब्बों के बाहर करने के लिए पृष्ठभूमि संलग्न है, और पसंद डिब्बों के दोनों में एक जीवित शोल टैंक जलमग्न, समूह अभिनंदन में के रूप में(चित्रा 1B, ई)।
      1. स्लाइडिंग दरवाजे बंद के साथ 2 मिनट के लिए केंद्रीय शुरू कक्ष में एक व्यक्तिगत जेब्राफिश रखें, और 2 मिनट की अवधि के बाद, दोनों दरवाजे एक साथ खोलें।
      2. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक मछली केंद्रीय कक्ष से एक दरवाजे के माध्यम से कुल 10 बार तैरती है, चाहे वह किसी भी तरफ हो। हर बार जब यह साइड कक्षों (व्यक्तिगत अभिनंदन के 1 दिन) में से एक में प्रवेश करती है तो मछली को पुरस्कृत करें।
        नोट: यदि कोई मछली 30 मिनट की अवधि के भीतर 10 बार इस कार्य को पूरा करने में असमर्थ है या शुरुआती कक्ष को बिल्कुल छोड़ने से इनकार करती है, तो इसे अध्ययन से बाहर कर दें।
    2. डेटा अधिग्रहण: मछली दोनों तरफ तैरती है और कुल समय यह कार्य को पूरा करने के लिए लेता है की संख्या रिकॉर्ड ।
  4. प्राप्ति
    नोट: अभिनंदन के बाद, ज़ेब्राफिश ने 3 दिन का अधिग्रहण कार्य शुरू किया।
    1. चैंबर सेटअप: एक विकल्प डिब्बे के बाहर करने के लिए एक सफेद महसूस टुकड़ा और अन्य पसंद डिब्बे (चित्रा 1सी, एफ)के बाहर करने के लिए एक काला लगाटुकड़ा देते हैं।
      नोट: एक छद्म रंग अनुसूची37का उपयोग कर दैनिक प्रत्येक पक्ष की पृष्ठभूमि रंग वैकल्पिक।
      1. प्रशिक्षण के इस चरण की अवधि के लिए, केवल पसंद डिब्बों में से एक में रखा एक शोल-इनाम रखें; यह पुरस्कृत पक्ष बन जाता है।
      2. अधिग्रहण शुरू करने के लिए, एक 2 मिनट की अवधि के लिए शुरू कक्ष में एक प्रयोगात्मक मछली जगह पसंद डिब्बों के साथ बंद कर दिया ।
      3. 2-मिनट अभिनंदन के बाद, एक साथ दोनों दरवाजे खोलें, दोनों पसंद डिब्बों तक पहुंच दें, और पसंद विलंबता का आकलन करने के लिए स्टॉपवॉच शुरू करें।
      4. एक पक्षपातपूर्ण डिजाइन का उपयोग करना, बेतरतीब ढंग से मछली या तो एक काले या सफेद वरीयता आवंटित (यानी, या तो W +/B-या B +/W-), जिसका अर्थ है कि शोल या तो काले (बी +) या सफेद (W +) पसंद डिब्बे में रखा गया है ।
    2. विकल्प प्रतिक्रिया को दर्शाना
      1. एक बार मछली साइड के डिब्बों में से किसी एक को अंदर घुसकर चुनाव करा देती है तो टाइमर बंद कर दें ।
      2. यदि मछली सही ढंग से पसंदीदा पक्ष चुनता है, तो तुरंत केंद्रीय कक्ष और उस तरफ के बीच का दरवाजा बंद कर मछली को 1 मिनट के लिए पसंदीदा पक्ष तक सीमित कर दिया जाए, और इसे शोल टैंक(चित्रा 1सी, एफ)के साथ बातचीत करके पुरस्कृत करने की अनुमति दें। "सही" (पुरस्कृत) के लिए "सी" के रूप में इस परीक्षण स्कोर ।
      3. यदि मछली गलत दरवाजे के माध्यम से तैरती है, तो इसे केंद्रीय कक्ष में वापस स्थानांतरित करें, दोनों दरवाजों को बंद करें, और "गलत" (गैर-पुरस्कृत) के लिए "मैं" के रूप में परीक्षण स्कोर करें।
      4. यदि मछली दरवाजे खुलने के बाद 2 मिनट के भीतर निर्णय नहीं लेती है, तो मछली को 1 मिनट के लिए सही पक्ष में ले जाएं, और "चिह्नित" (बल-पुरस्कृत) के लिए "एम" के रूप में परीक्षण स्कोर करें।
      5. जब स्थानांतरण/मछली वापस शुरू कक्ष में चलती है, धीरे केंद्रीय कक्ष में एक चरवाहा उपकरण के रूप में एक मछली नेट का उपयोग कर मछली गाइड ।
        नोट: मछली को पानी से बाहर स्कूप न करें और इसे शुरुआती कक्ष में प्रतिस्थापित करें क्योंकि यह व्यवहार परख को प्रभावित कर सकता है।
      6. एक बार मछली केंद्रीय कक्ष में लौटता है, फिर से कार्य करने से पहले 1 मिनट के लिए प्रतीक्षा करें। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक मछली 8 बार कार्य करती है।
    3. डेटा अधिग्रहण
      1. प्रत्येक प्रायोगिक मछली के लिए, 8 अधिग्रहण परीक्षणों (धारा 3.4.2) में से प्रत्येक के लिए पहले निर्णय (या पसंद विलंबता) और व्यक्तिगत स्कोर (सी, मैं, या एम) के लिए समय रिकॉर्ड करें।
      2. रिपोर्ट इन प्रयोगों के परिणामों को प्रत्येक अधिग्रहण दिवस पर प्रत्येक परीक्षण के लिए समूह औसत के रूप में सूचित किया गया था ।
      3. एक बार एक मछली एक परीक्षण पूरा कर लिया है, यह या तो एक "उच्च प्रदर्शन" मछली या एक "कम प्रदर्शन" मछली के रूप में वर्गीकृत ।
        नोट: एक मछली "उच्च प्रदर्शन" माना जाता था अगर यह सफल दिन के लिए 8 कुल परीक्षणों में से कम से 6 में टैंक के सही पक्ष चुना । कोई भी मछली जो इस कसौटी को पूरा नहीं करती है वह "कम कलाकार" है।
      4. एक बार पहचाने जाने के बाद, घर में उच्च प्रदर्शन करने वाली और कम प्रदर्शन करने वाली मछली अलग से।
      5. एक मछली के परीक्षणों को पूरा करने के बाद, अधिग्रहण के तीन दिनों में से प्रत्येक पर "उच्च" या "कम" कलाकारों के रूप में मछली को वर्गीकृत करें।
        नोट: अधिग्रहण के तीसरे दिन के अंत में, मछली या तो "उच्च" या अध्ययन की अवधि के लिए "कम" कलाकारों के रूप में रहते हैं ।
        नोट: कुछ मछली है कि शुरू में थे ' कम प्रदर्शन ' समूह अधिग्रहण दिन 2 या 3 पर काम सीखते हैं । जब ऐसा होता है, तो प्रारंभिक 'कम प्रदर्शन करने वाली' मछली को 'उच्च प्रदर्शन' समूह में स्थानांतरित किया जा सकता है। 3 दिन (अधिग्रहण के अंत) के बाद इस तरीके से समूहों के बीच मछली को स्थानांतरित न करें।

4. प्रायोगिक उपचार

  1. अधिग्रहण की अवधि के बाद, जब मछली काले और सफेद पृष्ठभूमि के बीच एक साधारण भेदभाव कार्य को हल करने की क्षमता प्रदर्शित करता है, तो प्रायोगिक जेब्राफिश के लिए उपचार आहार शुरू करें।
    नोट: इस विधि की प्रयोज्यता दिखाने के लिए, यह अध्ययन दो प्रयोगात्मक डिजाइन दिखाता है:
    1. देशांतर अध्ययन
      1. प्रायोगिक मछली को 8 सप्ताह के लिए उनके होल्डिंग टैंक में लौटाएं। दैनिक पानी परिवर्तन के साथ मानक टैंकों में मछली बनाए रखें, और उन्हें दैनिक दो बार खिलाएं।
        नोट: होल्डिंग टैंक में इन 8 हफ्तों के दौरान किसी भी व्यवहार प्रशिक्षण का संचालन न करें।
      2. इस अवधि के बाद रिवर्सल असेसमेंट करें ताकि यह आकलन किया जा सके कि जेब्राफिश बिना ट्रेनिंग के 8 हफ्तों के बाद रिवर्सल टास्क को हल कर सकती है या नहीं।
    2. हाइपरग्लाइसीमिया: प्रयोगात्मक समूहों को पानी (तनाव नियंत्रण से निपटने), मैनिटोल (1%-3%, ऑस्मोटिक कंट्रोल), या ग्लूकोज (1%-3%) के लिए 4 या 8 सप्ताह22,23के लिए बेनकाब करें।
      नोट: इन 4 या 8 हफ्तों के दौरान किसी भी व्यवहार प्रशिक्षण का संचालन न करें।

5. उलटा

नोट: प्रयोगात्मक हेरफेर के बाद (धारा 4.2 में के रूप में), मछली 3 चैंबर विकल्प प्रतिमान के अंतिम भाग में परीक्षण कर रहे हैं-उलट। ऐसा करने के लिए, पुरस्कृत पक्ष को उलट दिया जाता है (अधिग्रहण की तुलना में) ऐसा है कि पहले सफेद पक्ष पर एक शोल के साथ पुरस्कृत मछली को अब काले पक्ष पर एक शोल के साथ पुरस्कृत किया जाता है और इसके विपरीत। इस तरह, उलटा आकलन करता है कि क्या मछली ने सीखा है कि इनाम (शोल) कहां स्थित है, चाहे पृष्ठभूमि का रंग कुछ भी हो।

  1. चैंबर सेटअप
    1. देते काले पसंद कक्षों में से एक के बाहर करने के लिए महसूस किया और सफेद दूसरे के बाहर करने के लिए महसूस किया, सुनिश्चित करें कि काले और सफेद पक्षों अधिग्रहण परीक्षणों (धारा ३.४) में के रूप में एक ही पक्ष हैं ।
    2. पहले से पुरस्कृत विकल्प कक्ष(चित्रा 1डी, जी)के विपरीत है कि पक्ष के दूर वापस कोने में शोल टैंक जलमग्न ।
      नोट: दूसरे शब्दों में, मछली पहले सफेद पक्ष पर पुरस्कृत अब काले पक्ष पर पुरस्कृत कर रहे है और इसके विपरीत ।
    3. धारा 3.5 के रूप में व्यक्तिगत रूप से मछली का परीक्षण करें। 2-मिनट की अवधि के लिए शुरुआती कक्ष में एक भी प्रयोगात्मक मछली रखकर शुरू करें, और पसंद डिब्बों तक पहुंच बंद करें।
    4. साथ ही चैंबर के दोनों किनारों को खोलें।
      नोट: लगातार तीन उपचार दिनों के लिए प्रत्येक दिन कुल 8 परीक्षणों को पूरा करें।
  2. विकल्प प्रतिक्रिया को दर्शाना
    1. यदि मछली सही ढंग से पसंदीदा रंग चुनता है, तो तुरंत 1 मिनट के लिए केंद्रीय कक्ष के दरवाजे को बंद कर दें, जिससे मछली को शोल इनाम के साथ बातचीत करने की अनुमति मिलती है। "सही" (पुरस्कृत) के लिए "सी" के रूप में इस परीक्षण स्कोर ।
    2. यदि मछली गलत दरवाजे के माध्यम से तैरती है, तो इसे केंद्रीय कक्ष में वापस स्थानांतरित करें, दोनों दरवाजों को बंद करें, और इस परीक्षण को "गलत" (गैर-पुरस्कृत) के लिए "मैं" के रूप में स्कोर करें।
    3. यदि मछली दरवाजे खुलने के बाद 2 मिनट के भीतर निर्णय नहीं लेती है, तो मछली को सही पक्ष में ले जाएं, और "चिह्नित" (बल-पुरस्कृत) के लिए "एम" के रूप में परीक्षण स्कोर करें।
  3. डेटा अधिग्रहण
    1. प्रत्येक प्रयोगात्मक ज़ेब्राफ़िश के लिए, प्रत्येक परीक्षण के लिए विकल्प विलंबता और व्यक्तिगत स्कोर (सी, आई, एम) रिकॉर्ड करें।
    2. 3 उत्क्रमण दिनों में से प्रत्येक पर प्रत्येक दो परीक्षण ब्लॉक के लिए समूह औसत के रूप में इन प्रयोगों के लिए परिणामों की रिपोर्ट करें ।
    3. उच्च और कम प्रदर्शन करने वाली मछली के लिए डेटा को यह निर्धारित करने के लिए अलग रखें कि क्या वे अधिग्रहण के दौरान किए गए उलटफेर के दौरान प्रदर्शन का समान स्तर प्रदर्शित करते हैं।

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Representative Results

व्यवहार कक्ष को अभिनंदन प्रशिक्षण के तीन दिन शामिल है: समूह अभिनंदन के 2 दिन व्यक्तिगत अभिनंदन के 1 दिन के बाद । हालांकि, क्योंकि हम व्यक्तिगत जेब्राफिश को एक दूसरे से अलग नहीं कर सके, हम केवल व्यक्तिगत अभिनंदन के दौरान डेटा एकत्र करने में सक्षम थे। इस समय, प्रायोगिक जानवरों (n = 30), एक शोल आधारित इनाम का उपयोग कर वातानुकूलित, अपने पहले निर्णय(चित्रा 2A)और 725.34 एस (12 मिनट) के एक औसत तक पहुंचने के लिए पूरे व्यक्तिगत अभिनंदन कार्य(चित्रा 2B)को पूरा करने के लिए 125.11 एस के एक औसत लिया। अभिनंदन(चित्रा 2C)के दौरान कोई महत्वपूर्ण पक्ष वरीयता नहीं थी । अन्य इनाम प्रकार (भोजन) की तुलना में बहिष्कृत मछली की संख्या कम थी, जिसे हमने पहले हमारी प्रयोगशाला(चित्रा 2सी)में मूल्यांकन किया था।

अभिनंदन के बाद, जेब्राफिश ने अधिग्रहण चरण शुरू किया। के रूप में मछली व्यक्तिगत रूप से परीक्षण किया गया, हम तीन अधिग्रहण दिनों में से प्रत्येक पर प्रत्येक मछली से डेटा एकत्र किया । मछली या तो ' उच्च या कम कलाकारों ' के रूप में वर्गीकृत किया गया, ' उच्च कलाकारों ' के साथ तेजी से और अधिक सही जवाब, सभी मछली परीक्षण कक्ष के लिए एक ही पिछले जोखिम होने के बावजूद । केवल मछली है कि 8 परीक्षणों में से कम से 6 में पुरस्कृत पसंद डिब्बे का चयन ' उच्च कलाकारों के रूप में वर्गीकृत किया गया । इस कसौटी को पूरा नहीं करने वाली मछली ' कम प्रदर्शन ' थी । उच्च और कम प्रदर्शन करने वाली मछली को बाद के सभी परीक्षणों में उनके प्रदर्शन को अलग करने के लिए अलग से रखे गए थे । दिलचस्प बात यह है कि हमने देखा कि कुछ मछली बदल गई श्रेणी (यानी, शुरू में 'कम प्रदर्शन' थीं, लेकिन अधिग्रहण के दौरान 'उच्च प्रदर्शन' बन गईं। वास्तव में, उच्च प्रदर्शन करने वाले जानवरों की संख्या में प्रत्येक दिन वृद्धि हुई, अधिग्रहण के दिन 3 पर अधिक उच्च प्रदर्शन करने वाली मछली के साथ 1 दिन(चित्रा 3A) कीतुलना में। 3 दिन तक, >५०% मछली ' उच्च प्रदर्शन ' बन गई थी । इसके अलावा, तीन अधिग्रहण दिनों (A1-A3) में सभी मछलियों के लिए प्रारंभिक विकल्प विलंबता में कमी आई, जो अधिग्रहण के प्रत्येक दिन(चित्रा 3B)के साथ बेहतर प्रदर्शन का संकेत है। एक ही प्रवृत्ति भी देखा गया था जब केवल उच्च प्रदर्शन मछली समूह पर विचार किया गया था: 3 दिन तक, पहले निर्णय के लिए समय में सुधार (तेजी से बन गया)(चित्रा 3C)।

एक भेदभाव अनुपात (पुरस्कृत परीक्षण/(इनाम + nonrewarded परीक्षण) प्रत्येक अधिग्रहण परीक्षण ब्लॉक के लिए गणना की गई थी (दो परीक्षणों/मछली के औसत) सभी अधिग्रहण दिनों में (A1-A3) सभी प्रयोगात्मक जानवरों के लिए (n = 30) निर्धारित करने के लिए कैसे सही मछली हल कर रहे थे (प्राप्त) भेदभाव कार्य (यानी, टैंक के पुरस्कृत पक्ष में जा रहा) । इस अनुपात से पता चला है कि प्रत्येक परीक्षण के दौरान पुरस्कृत पक्ष में जाने वाली मछली का प्रतिशत दैनिक वृद्धि हुई (यानी, प्रत्येक व्यक्ति के दिन पर परीक्षण ब्लॉकों में) और कुल मिलाकर (यानी, तीन अधिग्रहण दिनों में) जिसके परिणामस्वरूप सभी मछलियां अधिग्रहण के अंत तक मौका से ऊपर प्रदर्शन कर रही हैं (ग्राफ पर प्रतिनिधित्व की गई बिंदीदार रेखा; (चित्रा 4A)और यह दर्शाता है कि मछली ने भेदभाव का कार्य सीखा था ।

भेदभाव सीखने के अधिग्रहण के बाद, हमने परीक्षण किया कि कब तक जेब्राफिश कार्य को याद रखेगा। ऐसा करने के लिए, परीक्षण जेब्राफिश 8 सप्ताह के लिए टैंक रखने में बने रहे । इस समय के बाद, मछली एक उलट काम है कि 3 दिन (R1-R3) तक चली पर परीक्षण किया गया । हमने पाया है कि मछली मजबूत उलट व्यवहार का प्रदर्शन किया और उलट के तीन दिनों में भेदभाव में वृद्धि(चित्रा 4B),यह दर्शाता है कि वे (1) टैंक और इनाम के रंग के बीच संबंध याद कर रहे थे और (2) संकोच क्या वे पहले अधिग्रहण के दौरान सीखा था और उलट/विपरीत प्रतिमान सीखो । जैसा कि चित्रा 4Bमें दिखाया गया है, जेब्राफिश शुरू में टैंक के गैर-पुरस्कृत पक्ष में गया, जैसा कि भेदभाव अनुपात द्वारा संकेत दिया गया था कि वह उलट-फेर वाले दिन 1 पर प्रारंभिक ट्रेल्स के दौरान मौका से नीचे है। हालांकि, R1 के अंत तक, प्रदर्शन मौका से अधिक करने के लिए वृद्धि हुई है, एक परिणाम है कि R2 और R3 पर बनाए रखा गया था, उच्चतम भेदभाव अनुपात R3 पर मनाया स्कोर के साथ । एक साथ लिया, इन आंकड़ों से पता चलता है कि भोले प्रयोगात्मक जानवरों भेदभाव कार्य को हल करने में सक्षम हैं, भले ही प्रारंभिक व्यवहार 8 सप्ताह पहले अधिग्रहीत किया गया था, व्यवहार सत्रों के बीच में किसी भी अतिरिक्त प्रशिक्षण के बिना ।

3-कक्ष विकल्प प्रतिमान भी रोग जटिलताओं की परीक्षा के लिए लागू किया जा सकता है। हाइपरग्लाइसेमिक जेब्राफिश के साथ हमारे अध्ययन में, अभिनंदन और अधिग्रहण के रूप में वर्णित किया गया था, और उलटा या तो 4 या 8 सप्ताह हाइपरग्लाइसेमिया के बाद परीक्षण किया गया था । हाइपरग्लाइसेमिया को एक वैकल्पिक विसर्जन प्रोटोकॉल (मैककार्थी एट अल, 2020 - इस मुद्दे) के साथ प्रेरित किया गया था, ताकि हर दूसरे दिन प्रशिक्षण हुआ, दिनों के बाद जेब्राफिश 24 घंटे के लिए परीक्षण समाधान में रहा था। अधिग्रहण के दौरान, भेदभाव अनुपात (एफ (2, 239) = 4.457, पी = 0.012 पर प्रशिक्षण दिवस का मुख्य प्रभाव था; चित्रा 5A),A1 पर अनुपात के साथ A3 (पी = 0.010) की तुलना में काफी कम किया जा रहा है, यह दर्शाता है कि मछली समय के साथ अपनी पसंद सटीकता में सुधार हुआ। उलटफेर के दौरान, उपचार का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव था (एफ (2, 326) = 3.057, पी = 0.048), लेकिन कोई अन्य महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव या बातचीत (प्रशिक्षण दिवस: (एफ (2, 326) = 1.602, पी = 0.203); प्रशिक्षण दिवस एक्स उपचार: (एफ (4, 326) = 0.661, पी = 0.620); चित्रा 5A)। ग्लूकोज-उपचारित जानवरों की प्रतिक्रिया पानी-उपचारित जानवरों (पी = 0.037) की तुलना में काफी कम हो गई थी, लेकिन कोई अन्य महत्वपूर्ण अंतर नहीं था (नियंत्रण वी मैनिटोल: पी = 0.387; मैनिटोल वी ग्लूकोज: पी = 0.524), ग्लूकोज-विशिष्ट प्रभाव का सुझाव देते हुए। हाइपरग्ल्युसेमिया के 8 सप्ताह के बाद, अधिग्रहण प्रशिक्षण (एफ (2,263) = 2.909, पी = 0.056 में भेदभाव अनुपात में कोई सांख्यिकीय अंतर नहीं रखा गया था; चित्रा 5B)। हालांकि, दोनों प्रशिक्षण दिवस के महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव थे (एफ (2, 189) = 4.721, पी = 0.010) और उपचार (एफ (2, 189) = 7.940, पी = 0.000) उलट पर, लेकिन कोई महत्वपूर्ण बातचीत (प्रशिक्षण दिवस * उपचार = एफ (4, 189) = 0.869, पी = 0.484)। बाद में कम से कम महत्वपूर्ण अंतर (एलएसडी) जोड़ीवार तुलना R1 और R3 (पी = 0.022) और R2 और R3 (पी = 0.003) के बीच महत्वपूर्ण मतभेदों की पहचान की। एलएसडी जोड़ीवार तुलना भी पानी उपचार समूह और दोनों ग्लूकोज और mannitol उपचार समूहों (पानी वी mannitol: पी = ०.००८; पानी वी ग्लूकोज: ०.००० के बीच महत्वपूर्ण अंतर से पता चला); हालांकि, ग्लूकोज और मैनिटोल समूह एक दूसरे (पी = 0.265) से काफी अलग नहीं थे, यह सुझाव देते हुए कि भेदभाव अनुपात में ये अंतर ऑस्मोटिक प्रभावों के कारण हो सकता है।

Figure 1
चित्रा 1: तीन चैंबर विकल्प परीक्षण कक्ष और व्यवहार सेटअप। (क) 3-कक्ष योजनाबद्ध। प्रायोगिक जानवरों को 2 मिनट के लिए केंद्रीय शुरू कक्ष तक सीमित किया गया था और फिर एक परीक्षण के शुरू में टैंक के दोनों ओर पहुंच की अनुमति दी गई थी। ऐसा करने के लिए, दो विभाजनों में से प्रत्येक के शीर्ष आधे मछली के लिए एक 10 सेमी अंतरिक्ष बनाने के लिए या तो पसंद डिब्बे में पार करने के लिए उठाया गया । (B,E) अभिनंदन एक बेज पृष्ठभूमि और इनाम के रूप में विशिष्टताओं के शोल का उपयोग करके किया गया था। (C,F) अधिग्रहण पसंद कक्षों पर काले और सफेद पृष्ठभूमि का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया था; इनाम केवल कक्ष के एक तरफ स्थित था। (जी) उलट पसंद डिब्बों पर काले और सफेद पृष्ठभूमि का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया था; इनाम केवल चैंबर (बनाम अधिग्रहण) के विपरीत पक्ष पर उपलब्ध था । (ज) पसंद के डिब्बों में से एक में डूबे शोल टैंक की अप-क्लोज छवि । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: व्यक्तिगत अभिनंदन के दौरान विलंबता और चिह्नित परीक्षणों की संख्या। (क) पहले निर्णय की पसंद विलंबता । (ख) व्यक्तिगत अभिनंदन को पूरा करने के लिए कुल समय । (ग) बाईं और दाईं ओर प्रविष्टियों की संख्या भिन्न नहीं है, जो अधिग्रहण की शुरुआत से पहले कोई अंतर्निहित पक्ष वरीयता का संकेत नहीं है । हम व्यक्तिगत अभिनंदन के दौरान मार्क परीक्षणों की कुल संख्या की भी रिपोर्ट करते हैं। मानों को मीन ± एसईएम के रूप में सूचित किया जाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: उच्च प्रदर्शन मछली का प्रतिशत और तीन अधिग्रहण दिनों में सभी मछली और उच्च प्रदर्शन मछली के बीच प्रारंभिक विकल्प विलंबता । (क) उच्च प्रदर्शन करने वाली मछलियां प्रत्येक अधिग्रहण दिवस (A1-A3) के 8 परीक्षणों में से कम से कम 6 में केंद्रीय कक्ष से चैंबर के पुरस्कृत पक्ष में चली गईं । (ख) अधिग्रहण प्रशिक्षण (A1-A3) के तीन दिनों में, समग्र प्रारंभिक विकल्प विलंबता में कमी आई; उच्च प्रदर्शन करने वाली मछली (सी) में भी एक प्रवृत्ति स्पष्ट है। मानों को मीन ± एसईएम के रूप में सूचित किया जाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: अधिग्रहण और उलट परीक्षण के दौरान भेदभाव प्रदर्शन । (क) 8 सप्ताह बाद उलट-पुलस सीखने के दौरान अधिग्रहण के दिनों (A1-A3) और (बी) में मछली के भेदभाव अनुपात /(इनाम + गैर-र्क्षर्ण परीक्षण) । उलटा भी 3 दिनों (R1-R3) के लिए मूल्यांकन किया गया था । दोनों कार्यों के लिए, प्रत्येक मछली को 8 परीक्षणों को पूरा करना था, और परिणाम दो परीक्षण ब्लॉकों (2, 4, 6, 8) में प्रस्तुत किए जाते हैं। अधिग्रहण और उत्क्रमण दोनों के दौरान सही प्रतिक्रियाएं समय के साथ बढ़ीं, रिवर्स के दौरान देखी गई तेज प्रतिक्रिया के साथ, मछली को सीखा और कार्य याद किया। मानों को मीन ± एसईएम के रूप में सूचित किया जाता है। बिंदीदार रेखा मौका का प्रतिनिधित्व करता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5: 3-कक्ष विकल्प व्यवहार कार्य का उपयोग करके हाइपरग्लाइसेमिक जेब्राफिश का अधिग्रहण और उलटना। (क) उपचार से पहले, भोली ज़ेब्राफिश ने व्यवहार प्रशिक्षण (अधिग्रहण, A1-A3) के तीन दिनों में 3-कक्ष विकल्प व्यवहार कार्य का अधिग्रहण किया । A1 और A3 पर भेदभाव अनुपात के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर था जो सीखने का संकेत देता है (पी = 0.012)। उपचार के 4 सप्ताह (रंगीन प्रतीकों) के बाद उपचार का एक महत्वपूर्ण प्रभाव था (पी = 0.048), ग्लूकोज-उपचारित जानवरों के साथ पानी के इलाज वाले जानवरों की तुलना में काफी कम भेदभाव अनुपात प्रदर्शित करते हैं (पी = 0.037)। (ख) एक अलग प्रयोग में हाइपरग्लाइसीमिया के 8 सप्ताह से पहले और बाद के व्यवहार का आकलन किया गया । प्रत्येक अधिग्रहण दिवस में प्रदर्शन में लगातार वृद्धि के बावजूद, A1-A3 में कोई महत्वपूर्ण अंतर भेदभाव अनुपात नहीं था । हालांकि, उपचार के 8 सप्ताह (रंगीन प्रतीकों) के बाद, उपचार का मुख्य प्रभाव (पी < 0.001) और प्रशिक्षण दिवस (पी = 0.010) का एक व्यक्तिगत मुख्य प्रभाव था। बाद तदर्थ विश्लेषण पानी का इलाज समूह और दोनों mannitol-और ग्लूकोज का इलाज समूहों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर से पता चला, एक ओस्मोटिक प्रभाव का सुझाव (पानी v. mannitol: पी = ०.००८; पानी वी ग्लूकोज: पी < ०.००१) । * एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव को दर्शाता है। डेटा अंक एसईएम ± समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं, और विभिन्न अक्षरों वाले डेटा अंक एक-दूसरे से काफी अलग हैं। बिंदीदार रेखा मौका का प्रतिनिधित्व करता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

यद्यपि पिछले 15 वर्षों में जेब्राफिश का उपयोग करके किए गए न्यूरोसाइंस अनुसंधान की मात्रा और विविधता में जबरदस्त वृद्धि हुई है, लेकिनस्तनधारी मॉडल प्रणालियों की तुलना में इस प्रजाति में व्यवहार की कमी है11,25,26. यहां, हम बताते हैं कि कृंतक के साथ उपयोग के लिए विकसित तीन-कक्ष विकल्प कार्य को ज़ेब्राफ़िश में सीखने वाले दृश्य भेदभाव के अधिग्रहण और उलट-पुल्त होने का आकलन करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। इनाम के रूप में एक जीवित शोल का उपयोग करना, इस कार्य ने एक मजबूत परख प्रदान की जो विभिन्न प्रकार के अध्ययनों पर लागू की जा सकती है, जो मधुमेह, अल्जाइमर और डिमेंशिया की हाइपरग्लाइसेमिक जटिलताओं जैसे व्यवहार से जुड़ी बीमारियों की जांच करती है।

यह पहले स्थापित किया गया है कि जेब्राफिश जानकारी सीखने और संग्रहीत करने में सक्षम है क्योंकि यह पारिस्थितिकीय रूप से प्रासंगिक निर्णय लेने के लिए आवश्यक है और जंगली3में अस्तित्व के लिए आवश्यक है । एक 8 सप्ताह के देशांतर अध्ययन में हमारा अधिग्रहण और उलट डेटा पूर्व सबूत का समर्थन करता है कि जेब्राफिश, जबकि छोटे, एक साधारण भेदभाव कार्य को जानने और याद रखने में सक्षम हैं, और यह कि जेब्राफिश पहले अर्जित प्रतिक्रियाओं को भी रोक सकता है। देशांतर 8 सप्ताह के अध्ययन में, मजबूर पुरस्कार की संख्या में कमी आई है, और भेदभाव अनुपात में वृद्धि हुई है, यह दर्शाता है कि मछली सही, पुरस्कृत पक्ष चुनने में बेहतर हो और काम सीखा है । हालांकि ये परिवर्तन गैर-महत्वपूर्ण थे, हमने अधिग्रहण के दौरान बल-पुरस्कृत परीक्षणों की संख्या और भेदभाव अनुपात में वृद्धि में समग्र गिरावट देखी । इसके अलावा, हाइपरग्लाइसेमिक मछली के साथ तीन-कक्ष विकल्प व्यवहार कार्य के परिणामों ने हाइपरग्लाइसेमिक स्थितियों की जांच करने वाले अध्ययनों के लिए परीक्षण की प्रयोज्यता का खुलासा किया और इंगित करता है कि इस प्रतिमान का उपयोग अन्य प्रयोगात्मक जोड़तोड़ जैसे दवा एक्सपोजर या उत्परिवर्ती लाइनों के संयोजन में किया जा सकता है, ताकि अनुभूति पर संभावित प्रभावों का आकलन किया जा सके।

इस अध्ययन की एक महत्वपूर्ण सीमा यह है कि हम समय के साथ व्यक्तिगत मछली की पहचान नहीं कर सकते और इसलिए डेटा का आकलन करने के लिए समूह औसत पर भरोसा करना चाहिए । विभिन्न उपचार समूहों में मछली को व्यक्तिगत रूप से ट्रैक करने का एक तरीका विकसित करना, जैसा कि कृंतक में है, इन मुद्दों का समाधान कर सकता है। इन मतभेदों को हल करने के प्रयास में, हमने उनके प्रदर्शन के आधार पर अधिग्रहण चरण के दौरान मछली को हल किया, जो हमारी कार्यप्रणाली का अप्रत्याशित लाभ निकला । ' उच्च प्रदर्शन करने वाली मछली ' ने प्रशिक्षण के प्रत्येक दिन 6/8 ≥ रन बनाए, जबकि कम स्कोर वाली मछली ' कम प्रदर्शन करने वाली मछली ' थी । जब प्रत्येक दिन गिना, ' उच्च कलाकारों ' की संख्या शोल पुरस्कृत समूह में वृद्धि हुई है ताकि 3 दिन तक, वहां मछली पुरस्कृत उपचार की तुलना में इस श्रेणी में काफी अधिक मछली थे । सभी ('उच्च + कम कलाकारों') मछली में देखे गए विकल्प विलंबता रुझान केवल 'उच्च प्रदर्शन' समूह में देखे गए लोगों के समान हैं, जो यह सुझाव देते हैं कि इस समूह की मजबूत प्रतिक्रियाएं समग्र प्रतिक्रियाएं चला रही थीं।

संक्षेप में, इन निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि जेब्राफिश में शोल आधारित भेदभाव सीखने सामान्य और बिगड़ा संज्ञानात्मक कामकाज के अध्ययन के लिए एक व्यवहार्य लागत प्रभावी मॉडल प्रदान करते हैं ।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

हम सबरीना जोंस को एक कृंतक तीन चैंबर विकल्प प्रतिमान को व्यवहार संग्रह दिनों में उनकी मदद के लिए जेब्राफिश मॉडल और जेरेमी पॉपोविट्ज और एलीसन मुर्क के अनुकूल करने के लिए धन्यवाद देते हैं, परीक्षण चलाने, पशु देखभाल और टैंक सेट-अप के साथ सहायता। 3-चैंबर चॉइस टैंक डिजाइन और निर्माण के साथ उनकी सहायता के लिए जेम्स एम फोर्ब्स (मैकेनिकल इंजीनियर) को भी विशेष धन्यवाद।

फंडिंग: वीपीसी और टीएलडी को अमेरिकन यूनिवर्सिटी कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज से एक संयुक्त संकाय अनुसंधान सहायता अनुदान (FRSG) प्राप्त हुआ। CJR अमेरिकी विश्वविद्यालय कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज ग्रेजुएट छात्र समर्थन से समर्थन प्राप्त किया ।

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References

  1. Gitler, A. D., Dhillon, P., Shorter, J. Neurodegenerative disease: models, mechanisms, and a new hope. Disease Models & Mechanisms. 10, 499-502 (2017).
  2. Perry, R. J., Watson, P., Hodges, J. R. The nature and staging of attention dysfunction in early (minimal and mild) Alzheimer's disease: relationship to episodic and semantic memory impairment. Neuropsychologia. 38, 252-271 (2000).
  3. Gerlai, R. Learning and memory in zebrafish (Danio rerio). Methods in Cell Biology. 134, Elsevier Ltd. (2016).
  4. Davidson, T. L., et al. The effects of a high-energy diet on hippocampal-dependent discrimination performance and blood-brain barrier integrity differ for diet-induced obese and diet-resistant rats. Physiology and Behavior. 107, 26-33 (2012).
  5. Yang, M., Silverman, J. L., Crawley, J. N. Automated three-chambered social approach task for mice. Current Protocols in Neuroscience. 56 (1), (2011).
  6. Remmelink, E., Smit, A. B., Verhage, M., Loos, M. Measuring discrimination- and reversal learning in mouse models within 4 days and without prior food deprivation. Learning and Memory. 23, 660-667 (2016).
  7. Salas, C., et al. Neuropsychology of learning and memory in teleost fish. Zebrafish. 3, 157-171 (2006).
  8. Kalueff, A. V., et al. Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond. Zebrafish. 10, 70-86 (2013).
  9. Luchiaria, A. C., Salajanb, D. C., Gerlai, R. Acute and chronic alcohol administration: Effects on performance of zebrafish in a latent learning task. Behavior Brain Research. 282, 76-83 (2015).
  10. Fadool, J., Dowling, J. Zebrafish: A model system for the study of eye genetics. Progress in Retinal and Eye Research. 27, 89-110 (2008).
  11. Fernandes, Y. M., Rampersad, M., Luchiari, A. C., Gerlai, R. Associative learning in the multichamber tank: A new learning paradigm for zebrafish. Behavioural Brain Research. 312, 279-284 (2016).
  12. Reider, M., Connaughton, V. P. Developmental exposure to methimazole increases anxiety behavior in zebrafish. Behavioral Neuroscience. , (2015).
  13. Capiotti, K. M., et al. Hyperglycemia induces memory impairment linked to increased acetylcholinesterase activity in zebrafish (Danio rerio). Behavioural Brain Research. 274, 319-325 (2014).
  14. May, Z., et al. Object recognition memory in zebrafish. Behavioural Brain Research. 296, 199-210 (2016).
  15. Mathur, P., Lau, B., Guo, S. Conditioned place preference behavior in zebrafish. Nature Protocols. 6, 338-345 (2011).
  16. Guo, S. Linking genes to brain, behavior and neurological diseases: What can we learn from zebrafish. Genes, Brain and Behavior. 3, 63-74 (2004).
  17. Kily, L. J. M., et al. Gene expression changes in a zebrafish model of drug dependency suggest conservation of neuro-adaptation pathways. Journal of Experimental Biology. 211, 1623-1634 (2008).
  18. Webb, K. J., et al. Zebrafish reward mutants reveal novel transcripts mediating the behavioral effects of amphetamine. Genome Biology. 10, (2009).
  19. Clayman, C. L., Malloy, E. J., Kearns, D. N., Connaughton, V. P. Differential behavioral effects of ethanol pre-exposure in male and female zebrafish (Danio rerio). Behavioural Brain Research. 335, 174-184 (2017).
  20. Ruhl, T., et al. Acute administration of THC impairs spatial but not associative memory function in zebrafish. Psychopharmacology. 231, 3829-3842 (2014).
  21. Gellermann, L. W. Chance orders of alternating stimuli in visual discrimination experiments. The Pedagogical Seminary and Journal of Genetic Psychology. 42, 206-208 (1933).
  22. Gleeson, M., Connaughton, V., Arneson, L. S. Induction of hyperglycaemia in zebrafish (Danio rerio) leads to morphological changes in the retina. Acta Diabetologica. 44, 157-163 (2007).
  23. Connaughton, V. P., Baker, C., Fonde, L., Gerardi, E., Slack, C. Alternate immersion in an external glucose solution differentially affects blood sugar values in older versus younger zebrafish adults. Zebrafish. 13, 87-94 (2016).
  24. Goldsmith, J. R., Jobin, C. Think small: Zebrafish as a model system of human pathology. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2012, 817341 (2012).
  25. Kalueff, A. V., Stewart, A. M., Gerlai, R., Court, P. Zebrafish as an emerging model for studying complex brain disorders. Trends in Pharmacological Sciences. 35, 63-75 (2014).
  26. Gerlai, R. Associative learning in zebrafish (Danio rerio). Methods in cell biology. 101, 249-270 (2011).

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व्यवहार अंक 170 भेदभाव उत्क्रमण सीखने स्मृति Danio rerio सुदृढीकरण हाइपरग्लिसेमिया
एक मॉडल सिस्टम के रूप में ज़ेब्राफिश का उपयोग कर तीन चैंबर च्वाइस व्यवहार कार्य
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Rowe, C. J., Crowley-Perry, M.,… More

Rowe, C. J., Crowley-Perry, M., McCarthy, E., Davidson, T. L., Connaughton, V. P. The Three-Chamber Choice Behavioral Task using Zebrafish as a Model System. J. Vis. Exp. (170), e61934, doi:10.3791/61934 (2021).

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